FPGA中三种同步设计比较

至芯科技FPGA大牛

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2020-3-20 14:25 上传

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兰博

恕未经楼主允许，为了大家看着方便，我直接把楼主发的资料的内容发在回帖里了：

 

在FPGA中，信号同步处理是解决亚稳态问题的常见处理方式，常见的同步设计方案有以下三种

1

一、同步方案一

1、verilog代码

 

 

2、仿真

2.1 信号周期大于时钟周期

2.2 信号周期小于时钟周期

 

分析：

该同步电路设计简单，使用时钟上升沿进行触发同步，在同步大于时钟周期的大信号时没有任何问题，但是在同步比一个时钟周期小的小信号时（如上图所示），就很有可能采集不到该信号导致无法同步。

 

二、同步方案二

1、verilog代码

 

 

2、仿真

2.1 信号周期大于时钟周期

2.2 信号周期小于时钟周期

 

分析：

该电路设计稍显复杂，使用3个触发器会使得信号滞后到第3个时钟上升沿到来时实现同步，有效避免亚稳态；同时该设计使用信号作为触发，高电平作为输出，有效避免了小信号采集不到的问题。

但同步后的信号宽度较长，如上图在同步一个周期小于时钟周期的小信号时，同步后的脉冲宽度变为2个时钟周期。

 

三、同步方案三

 

1、verilog代码

 

 

2、仿真

2.1 信号周期大于时钟周期

2.2 信号周期小于时钟周期

 

分析：

该同步电路设计复杂，联合使用测试信号和系统时钟作为触发源，并且使用三级D触发器，能够保证同步所有信号且有效避免出现亚稳态；同时使用相同输入输出联合信号，控制的D触发器的清零端口，减小了同步后脉冲宽度。

 

在下学习FPGA不久，若有错误处，还请大神们斧正。